發(fā)布時間：2020-10-30 19:57

　　 在體育運動中,心率常常能夠反映運動強(qiáng)度和負(fù)荷的生理指標(biāo),它也能夠準(zhǔn)確地反映人體的代謝情況。因為心率生理指標(biāo)具有簡單、實用、易測的特點,在體育鍛煉中經(jīng)常運用。教練員不僅可以通過心率對運動員的訓(xùn)練進(jìn)行監(jiān)控,可以科學(xué)指導(dǎo)運動員訓(xùn)練和比賽,提高競技水平;還能夠通過心率監(jiān)控對身體機(jī)能和傷病恢復(fù),可以減少傷病。不同的檢測原理也讓檢測的生理參數(shù)誤差比較大。同時,Android系統(tǒng)的智能手機(jī)在市場占主導(dǎo)地位,本文將開發(fā)一個安卓平臺的應(yīng)用程序來檢測心率,將幫助人們實時了解自身狀態(tài)和運動強(qiáng)度。本文以現(xiàn)代社會的體育大健康為背景,針對心率與運動健康的關(guān)系做了全面的研究,還涉及了傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)(藍(lán)牙技術(shù))Android系統(tǒng)和Android開發(fā)技術(shù),最后設(shè)計并實現(xiàn)了心率檢測系統(tǒng)。本文主要的研究工作包括:(1)查找文獻(xiàn)和上網(wǎng)查詢資料,了解課題的研究背景和國內(nèi)外現(xiàn)狀,并且了解相關(guān)領(lǐng)域存在的難點。主要熟悉了主要的心率指標(biāo),心率與運動健康的關(guān)系,了解了藍(lán)牙技術(shù)。并根據(jù)常用的心率計算運動強(qiáng)度的計算公式,推出了最佳的靶心率計算公式。(2)針對傳統(tǒng)的心率檢測設(shè)備體積比較龐大、質(zhì)量重、功耗高等缺陷,設(shè)計了一種基于藍(lán)牙4.0的運動心率檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)的硬件部分由三部分組成,分別為:信號采集模塊、信號處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊。最終心率數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙模塊傳向智能手機(jī)端。其中ST188光電式傳感器、LM358運放和藍(lán)牙模塊體積很小、質(zhì)量很輕,使整個硬件很輕便。測量的操作也很簡單,把手放在ST188光電式傳感器上即可,簡化了操作的復(fù)雜性。(3)為了人們能實時檢測心率數(shù)據(jù),在安卓平臺上設(shè)計了一款應(yīng)用程序。以Eclipse為開發(fā)環(huán)境,用Java語言進(jìn)行應(yīng)用程序開發(fā)。實現(xiàn)了基本界面設(shè)計,以及心率數(shù)據(jù)的接收與顯示。(4)本文把設(shè)計的心率檢測系統(tǒng)做了一個實際應(yīng)用:對本校的15名校園足球隊隊員訓(xùn)練做了次心率檢測,對檢測結(jié)果做了誤差分析,并對檢測的心率指標(biāo)做了分析,讓教練員根據(jù)每位隊員的身體狀態(tài),而制定不同的訓(xùn)練計劃,從而有效避免隊員出現(xiàn)運動受傷情況。
【學(xué)位單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN925;TH789
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和存在的問題
        1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 現(xiàn)階段心率檢測系統(tǒng)的難點
    1.3 研究的主要內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 運動心率檢測系統(tǒng)的相關(guān)理論和技術(shù)
    2.1 引言
    2.2 主要心率檢測指標(biāo)
    2.3 心率與運動健康的關(guān)系
    2.4 藍(lán)牙技術(shù)
        2.4.1 無線通信技術(shù)介紹級比較
        2.4.2 藍(lán)牙技術(shù)簡介
        2.4.3 藍(lán)牙協(xié)議系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.4.4 低功耗藍(lán)牙協(xié)議棧
        2.4.5 低功耗藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用
        2.4.6 藍(lán)牙4.0的特點
    2.5 智能手機(jī)平臺簡介
    2.6 Android 系統(tǒng)簡介
        2.6.1 Android 概述
        2.6.2 Android 系統(tǒng)架構(gòu)
    2.7 本章小結(jié)
第3章 心率檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn)
    3.1 引言
    3.2 運動心率檢測系統(tǒng)的需求分析
    3.3 硬件設(shè)計基本原則
    3.4 運動心率檢測系統(tǒng)整體方案設(shè)計
        3.4.1 本文參照的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
        3.4.2 本文系統(tǒng)的整體架構(gòu)
    3.5 系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.6 系統(tǒng)硬件設(shè)計
        3.6.1 反射式光電傳感器原理
        3.6.2 ST188光電式傳感器
        3.6.3 LM358運放模塊
        3.6.4 采集模塊電路設(shè)計
    3.7 信號處理模塊設(shè)計
        3.7.1 STC89C52單片機(jī)
        3.7.2 晶振電路與復(fù)位電路
        3.7.3 心率計算原理
        3.7.4 信號處理模塊電路設(shè)計
    3.8 無線模塊電路設(shè)計
    3.9 本章小結(jié)
第4章 心率檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 引言
    4.2 軟件設(shè)計的功能需求
    4.3 軟件設(shè)計的非功能要求
    4.4 運動心率檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計
    4.5 Android 應(yīng)用程序組件
    4.6 應(yīng)用程序的設(shè)計
    4.7 登入和顯示界面設(shè)計
    4.8 安卓平臺藍(lán)牙通信實現(xiàn)
        4.8.1 安卓藍(lán)牙的功能包
        4.8.2 安卓藍(lán)牙的權(quán)限和存儲權(quán)限
        4.8.3 藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)
    4.9 數(shù)據(jù)存儲實現(xiàn)
    4.10 本章小結(jié)
第5章 心率檢測系統(tǒng)的測試及應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 硬件實物圖
    5.3 Android 應(yīng)用程序測試
    5.4 測量結(jié)果的誤差分析
    5.5 心率檢測系統(tǒng)的應(yīng)用
        5.5.1 研究對象
        5.5.2 檢測結(jié)果及分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的成果和參與的項目
致謝

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本文編號：2862939